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EP0942107B1 - Schaumstoffkörper mit flammhemmenden Eigenschaften, insbesondere für Bauzwecke - Google Patents

Schaumstoffkörper mit flammhemmenden Eigenschaften, insbesondere für Bauzwecke Download PDF

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Publication number
EP0942107B1
EP0942107B1 EP99104187A EP99104187A EP0942107B1 EP 0942107 B1 EP0942107 B1 EP 0942107B1 EP 99104187 A EP99104187 A EP 99104187A EP 99104187 A EP99104187 A EP 99104187A EP 0942107 B1 EP0942107 B1 EP 0942107B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
foam body
fire
foam
swelling
material contains
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99104187A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0942107A3 (de
EP0942107A2 (de
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Schiano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ISO Chemie GmbH
Original Assignee
ISO Chemie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ISO Chemie GmbH filed Critical ISO Chemie GmbH
Publication of EP0942107A2 publication Critical patent/EP0942107A2/de
Publication of EP0942107A3 publication Critical patent/EP0942107A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0942107B1 publication Critical patent/EP0942107B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
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    • C09K3/1006—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by the chemical nature of one of its constituents
    • C09K3/1018—Macromolecular compounds having one or more carbon-to-silicon linkages
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
    • F16L5/02—Sealing
    • F16L5/04—Sealing to form a firebreak device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
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    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2003/1034—Materials or components characterised by specific properties
    • C09K2003/1037—Intumescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/02—Inorganic compounds
    • C09K2200/0204—Elements
    • C09K2200/0208—Carbon

Definitions

  • the invention relates to a foam body with flame retardant Properties, especially for flame retardant sealing of joints and wall openings in buildings and the like.
  • connection joints When erecting all types of structures, both connection joints, Wall and ceiling joints as well as butt joints.
  • the Joint widths range from a few millimeters to 150 mm and are often simply sealed with mortar. Farther there are wall openings, e.g. for pipelines and the like must be closed.
  • Fire protection cords such as disclosed in GB-A-2 181 093, DE-A-3 735 779 or DE-U-87 15 428.5, so-called joint sealing options Fire protection cords, fire protection tapes or strips foamed polymers (mainly PU-based) based on work in different ways. Common to all is that they contain intumescent substances or mixtures that the Seal the joint against smoke and fire penetration. As intumescent raw materials come from expanded graphites, mixtures Melamine / pentaerythritol / ammonium polyphosphate or water glass (Na silicate solutions).
  • the invention has for its object a foam body specify that realizes a fire-resistant joint material and the very easy to process, i.e. fast and easy is to be assembled, and the everyday functions (e.g. sound and Thermal protection, watertightness) of a sealing material Fulfills.
  • the joint flanks should be mineral, as well as metallic substrates.
  • the foam body according to the invention essentially consists made of a PU foam as the core, with an aqueous impregnation is impregnated, the impregnation preferably consisting of inorganic Fillers and fire retardants, preferably on Phosphate-based. It preferably serves as the binder an aqueous acrylic dispersion.
  • the impregnation also allows the foam after its Compression, slowly rising with later application and fill the joint completely.
  • SK film Foam core laminated self-adhesive film
  • the PU foam chars and forms stable foam structure made of smoke and fire spread delayed by the joint in adjacent fire sections.
  • special requirements e.g. extremely wide joints or at the Application on metallic substrates can lead to liability between Joint flank and SK film / PU foam due to softening or Shrinkage is lost.
  • the SK film fire protection i.e. intumescent, equipped.
  • an intumescent material such as expanded graphite
  • a double-sided adhesive tape for example made of polyethylene, polyester (corresponds to SK film), so that a uniform coating is produced.
  • the amount of graphite can be between 10 and 150 g / m 2 .
  • boric acid or its salts can be added in smaller amounts (5-10%) during the production of the film. Borates give off endothermic water, which lowers the fire temperature, and finally melt into a glass-like substance, so that the expanded material, such as graphite, does not fall apart so easily.
  • water glass sodium silicates
  • boric acid sodium silicates
  • vermiculites vermiculites and combinations of melamine / pentaerythritol / ammonium polyphosphate or their derivatives are suitable.
  • the impregnated PU foam is covered with this composite film laminated on both sides (glued).
  • the small composite film thickness of approx. 0.4 mm in the example is the amount of intumescent material expanding in the event of fire, e.g. of the graphite, out to any column that may appear and to close cracks in the charred PU foam.
  • the expansion volume Expandable graphite is around 30 to 40 times its own Output volume (about 3-5 mm per layer in the embodiment).
  • this foam body with a much wider range of applications than just as Jointing material that can be made available. Due to the good flexible properties it is possible to use the foam body to wrap, e.g. to electrical cables or pipes with it wrap. Metallic substrates are not a problem because no melting due to the very small softening range of the PU foam can be observed.
  • Another field of application is molded parts made of the foam body, especially fire protection plugs that are temporary and permanent partitioning of wall openings not yet occupied or bushings can be used.
  • the stoppers are simply punched out of a flat material, for example.
  • Fire protection pillows are usually included Mineral wool and / or a more or less intumescent Material filled glass fiber bags.
  • Commercially available fire protection pillows are only slightly elastic and compressible mainly used for larger wall breakthroughs.
  • the embodiment The invention for this application provides packaging of a foam body according to the invention in a glass fiber fabric before, so that a direct flame attack on the PU foam prevented and the erosion of the same is delayed. Due to the elastic properties of the PU foam is a Adapt to the surface of the external environment (cables, masonry) very possible.
  • FIG. 1 shows the structure of a flame-retardant composite film V, consisting essentially of two self-adhesive films (2) and one expanded graphite layer (1) enclosed between them.
  • Cover material (3) for example a silicone paper, the is in each case applied to the outside of the self-adhesive films (2), prevents unwanted sticking during winding and storage the composite film V.
  • the illustration is not to scale, but is only meant to be represent the basic structure.
  • the total thickness of the composite film V is approximately 0.4 mm.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of a foam body S with a foam core (4) on both sides is provided with an arrangement according to FIG. 1, but on the the foam core (4) adjacent sides of the composite films the silicone papers (3) already when creating the foam body S have been removed using the composite foils V to glue the foam core (4).
  • the silicone papers Before installing the Foam body S in a building joint, as in the drawing shown, at least one of the silicone papers still present be removed from the flame-retardant foam body S, around this at least on one side with the flank W of Walls 5 limited building joints to glue and thereby to secure its place. This state is shown in Fig. 2.
  • the silicone paper 3 could also the other side of the foam body S are removed.
  • An application with two external ones would also be conceivable Silicone papers. Such is an installation after an unwanted decompression of the PU foam possible because of the smooth silicone paper the introduction easier.
  • FIG. 3a shows the use of a foam body according to the invention S as a plug in an opening in a wall 5.
  • Fig. 3b shows the arrangement of Fig. 3a in longitudinal section. Accordingly, there are two plugs in a row in the wall opening, if necessary at a mutual distance, and the plugs each consist of a first, inner foam core 4a, which in the above Type is soaked, a composite film according to FIG. 1 (without 3) by the reference numerals 1, 2 of their Ingredients marked on each side of the inner foam core 4a, and glued to the composite films second, outer foam core 4b, also in the above Kind of soaked.
  • the composite films are transverse to the extension of the wall breakthrough, i.e. in the event of fire across the Flame, in contrast to the application according to Fig. 2, where the composite films run in the direction of the flame
  • Mineral wool may be in the space between the two plugs be installed.
  • FIGS. 3a and 3b The use as a stopper according to FIGS. 3a and 3b is different Requirements than those for joints according to Fig. 2.
  • a multiple arrangement is the solution to these problems the composite film, e.g. shown in Fig. 3b, cheap.
  • These composite films prevent water from penetrating, as well as fire and smoke passage.
  • As a safety reserve can apply a thin layer of a fire-resistant Sealant to be applied to the component reveal.
  • 4a and 4b show an alternative to the punched fire protection plug 3a and 3b the spiral winding of a relatively thin, strip-shaped foam body of the invention kind of creating a stopper to fill out of a wall breakthrough (hole) of sufficient diameter. Since the soaked foam core 4 still after application If something opens, smaller gussets close by themselves. Larger gaps should be sealed with a sealant. 4a and 4b speak for themselves and therefore need not be explained further.
  • Figure 5 shows the wound embodiment for use for cable or pipe penetrations.
  • a cable 6 can be seen or pipe into a wall breakthrough by a strip trained foam body according to the invention wrapped is.
  • the innermost self-adhesive layer in the wrap provides the mechanical hold on the cable or tube securely while the outermost Layer ensures a hold on the masonry and when inflating of the intumescent material causes sealing functions there.
  • FIG. 6 Another use of the foam body according to the invention shows Figure 6. It is conceivable that the bilateral with composite film V coated foam core 4 as a filling for fire protection pillows can serve.
  • the glass fiber fabric prevents rapid burn-off as it Separates fire / smoke from the foam body S.
  • This variant has two essential fire protection pillows Benefits.
  • the pillow is dimensionally stable and very good manageable and secondly it is compressible and can do something else intumesce.
  • Figures 7 and 8 show the application as a thermal insulation material for all types of cable and pipe penetrations is in front of and behind an existing partitioning device 8 at least the underground of the partitioning device to be protected once represented by the foam body according to the invention with the reference numerals 1, 2, 4 of its components.
  • the purpose is that subsequent measures for an extension of the fire resistance period or the function maintenance can be hit.
  • An application as a flame barrier on cable routes 10 is according to the 7a and 7b also possible.
  • Such flame arresters are supposed to Prevent cables from continuing to burn on cable trays.
  • the the underlying idea is that by sheathing the cables 6 the oxygen supply is cut off, so that the fire goes out.
  • the composite film preferably with expanded graphite as intumescent material in it, touches the cables 6. Outside but should be avoided on the composite film, at least if it contains expanded graphite, because it is better burns as the soaked foam core.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Schaumstoffkörper mit flammhemmenden Eigenschaften, insbesondere für die flammhemmende Abdichtung von Fugen und Wanddurchbrüchen in Bauwerken und dergleichen.
Bei der Errichtung von Bauwerken aller Art treten sowohl Anschlußfugen, Wand- und Deckenfugen als auch Stoßfugen auf. Die Fugenbreiten reichen dabei von wenigen Millimetern bis zu 150 mm und werden häufig einfach mit Mörtel verschlossen. Weiterhin gibt es Wanddurchbrüche, z.B. für Rohrleitungen und dgl., die verschlossen werden müssen.
Bei Brandwänden ist der Einsatz von Mörteln nicht möglich, da sie keine dauerelastischen Eigenschaften aufweisen, die man zur Aufnahme der gegenseitigen Bewegung der durch den Mörtel abgedichteten Bauelemente braucht.
Üblicherweise greift man dann auf mit Mineralwolle hinterfüllte Systeme zurück. Diese Methode läßt hinsichtlich der Feuerbständigkeit häufig, insbesondere wegen mangelhafter Ausführung der Arbeiten, zu wünschen übrig und ist für den Verarbeiter nicht angenehm ausführbar und zudem zeitaufwendig.
Eine weitere, wie z.B. in GB-A-2 181 093, DE-A-3 735 779 oder DE-U-87 15 428.5 offenbarte, Möglichkeit zur Fugenabdichtung sind sogenannte Brandschutzschnüre, Brandschutzbänder oder Streifen aus geschäumten Polymeren (hauptsächlich auf PU-Basis), die auf unterschiedlichste Weise funktionieren. Allen gemeinsam ist, daß sie intumeszierende Substanzen oder Gemische enthalten, die die Fuge vor Rauch und Feuerdurchtritt verschließen sollen. Als intumeszierende Rohstoffe kommen Blähgraphite, Mischungen aus Melamin / Pentaerythrit / Ammonium-Polyphosphat oder Wasserglas (Na-Silikat-Lösungen) vor.
Hauptnachteile dieser Systeme sind die mangelnde Beständigkeit/Dichtigkeit gegen Wasser, die schwierige Applikation oder das manchmal notwendige Verkleben mit einem Kitt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaumstoffkörper anzugeben, der ein feuerbeständiges Fugenmaterial realisiert und der sehr verarbeitungsfreundlich, d.h. schnell und einfach zu montieren ist, und der Alltagsfunktionen (z.B. Schall- und Wärmeschutz, Wasserdichtigkeit) eines Dichtungsmaterials erfüllt. Dabei soll es sich bei den Fugenflanken um mineralische, als auch um metallische Untergründe handeln können.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und Anwendungen sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
Der erfindungsgemäße Schaumstoffkörper besteht im wesentlichen aus einem PU-Schaumstoff als Kern, der mit einer wässrigen Tränkung imprägniert ist, wobei die Tränkung vorzugsweise aus anorganischen Füllmitteln und Brandschutzmitteln, vorzugsweise auf Phosphat-Basis, aufgebaut ist. Als Bindemittel dient dabei vorzugsweise eine wässrige Acrylatdispersion.
Die Tränkung erlaubt es dem Schaumstoff außerdem nach seiner Komprimierung, bei späterer Applikation langsam aufzugehen und die Fuge vollständig auszufüllen.
Weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist eine auf den Schaumstoffkern aufkaschierte Selbstklebefolie (nachfolgend SK-Folie genannt), die nicht nur eine Montagehilfe ist, sondern auch eine entscheidende Rolle im Brandfalle spielt.
Im Brandfalle verkohlt nämlich der PU-Schaumstoff und bildet ein stabiles Schaumgerüst aus, das die Rauch- und Feuerausbreitung durch die Fuge in angrenzende Brandabschnitte verzögert. Bei besonderen Anforderungen z.B. extrem breiten Fugen oder bei der Anwendung auf metallischen Untergründen kann die Haftung zwischen Fugenflanke und SK-Folie/PU-Schaum infolge Erweichung oder Schrumpf verloren gehen. Aus diesem Grunde ist die SK-Folie brandschutztechnisch, d.h. intumeszierend, ausgerüstet.
Für die Herstellung dieser Folie kommen mehrere Möglichkeiten in Betracht. Vorzugsweise wird auf ein doppelseitiges Klebeband z.B. aus Polyethylen, Polyester (entspricht SK-Folie) einseitig ein intumeszierendes Material, z.B. Blähgraphit, so gestreut, daß eine gleichmäßige Beschichtung entsteht. Die Graphitmenge kann zwischen 10 und 150 g/m2 liegen. Zur besseren Bindung des intumeszierenden Materials, im Beispiel des Graphits, im Brandfalle können bei der Herstellung der Folie Borsäure oder deren Salze in kleineren Mengen (5-10%) zugesetzt werden. Borate geben endotherm Wasser ab, was die Brandtemperatur senkt, und schmelzen schließlich zu einer glasähnlichen Substanz zusammen, so daß das expandierte Material, z.B. Graphit, nicht so leicht auseinanderfällt. Als Alternative zum erwähnten Blähgraphit kommen Wasserglas (Na-Silikate), Borsäure und deren Salze, Vermiculite und Kombinationen aus Melamin/Pentaerythrit/Ammonium-Polyphosphat bzw. deren Derivaten in Frage.
Auf diese bestreute SK-Folie wird eine zweite, nicht bestreute SK-Folie geklebt. Als Ergebnis erhält man eine zwischen zwei SK-Folien gebundene Graphitschicht. Diese wird nachfolgend der Einfachheit halber Verbundfolie genannt. Auf den beiden Außenseiten dieser Verbundfolie befindet sich noch z.B. Silikonpapier, das das Verkleben beim Aufwickeln der Verbundfolie verhindert.
Bei der Bestreuung der ersten Folie ist unbedingt darauf zu achten, daß kein überschüssiges Intumeszenzmaterial auf der Folie verbleibt, da sonst die Haftung der zweiten Folie beeinträchtigt ist.
Der imprägnierte PU-Schaum wird mit dieser Verbundfolie einoder beidseitig kaschiert (verklebt). Der Grund, warum zwei doppelseitige Klebefolien verwendet werden, ist der, daß bei der Applikation des Schaumstoffkörpers die äußere Klebefolie nach dem Abziehen des Silikonpapiers als Montagehilfe genutzt werden kann. Das Verkleben des Schaumstoffkörpers an der Fugenflanke senkt den Rauchgasdurchtritt im Brandfalle, besonders bei unebenen Flanken, erheblich.
Bei dem zugrundeliegenden Schaumstoffkernmaterial ist es unerheblich, ob es sich um einzelne Schaumstoffplatten oder um sogenannte Rollenware (Abmessung: Breite: 1-1,5m; Länge: 30m oder ein Vielfaches davon; Dicke: 2-60mm) handelt.
Trotz der geringen Verbundfoliendicke von im Beispiel ca. 0,4mm reicht die Menge des im Brandfalle expandierenden Intumeszenzmaterials, z.B. des Graphits, aus, um eventuell auftretende Spalte und Risse im verkohlten PU-Schaum zu schließen. Das Expansionsvolumen von Blähgraphit liegt etwa beim 30- bis 40-fachen seines Ausgangsvolumens (ca. 3-5 mm pro Schicht beim Ausführungsbeispiel).
Die größten Vorteile gegenüber vergleichbaren Fugenfüllungslösungen liegen darin, daß:
  • die Intumeszenzschicht sehr dünn ist,
  • es sich um ein von Hause aus "trockenes" System handelt, das keiner Trocknung nach seiner Herstellung und nach der Applikation bedarf,
  • die Menge des Intumeszenzmaterials variierbar ist,
  • der PU-Schaum selbst feuerbeständig ausgerüstet ist,
  • die Anwendung auf Metall möglich ist,
  • die Verbundfolie als Montagehilfe einsetzbar ist,
  • die Verbundfolie außenseitig angebracht sein kann, was Unebenheiten an den angrenzenden Bauwerksflächen bei der Expansion des intumeszierenden Materials ausgleicht,
  • die Verbundfolie auch zwischen Schaumschichten eingelagert werden kann,
  • die Verbundfolie selbst lagerbar und sehr einfach und beliebig konfektionierbar ist,
  • der Gesamtkörper in allen Richtungen sehr flexibel und komprimierbar ist,
  • der PU-Schaum alle elastischen Eigenschaften wie z.B. Biegeund Zugeigenschaften, Dauerelastizität ohne Probleme aufrechterhalten kann.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß dieser Schaumstoffkörper mit einer sehr viel größeren Anwendungsbreite, als nur als Fugenmaterial, zur Verfügung gestellt werden kann. Aufgrund der guten flexiblen Eigenschaften ist es möglich, den Schaumstoffkörper zu wickeln, z.B. um Elektrokabel oder Rohre damit zu umwickeln. Metallische Untergründe stellen kein Problem dar, da aufgrund des sehr kleinen Erweichungsbereiches kein Abschmelzen des PU-Schaums zu beobachten ist.
Ein weiteres Anwendungsfeld sind Formteile aus dem Schaumstoffkörper, insbesondere Brandschutzstopfen, die als temporäre und permanente Abschottung von noch nicht belegten Wanddurchbrüchen oder -durchführungen eingesetzt werden können. Die Stopfen werden beispielsweise einfach aus einem flächigen Material ausgestanzt.
Denkbar ist auch ein Einsatz der Erfindung als Füllung von Brandschutzkissen. Üblicherweise sind Brandschutzkissen mit Mineralwolle und/oder einem mehr oder weniger intumeszierenden Material gefüllte Glasfasersäckchen. Handelsübliche Brandschutzkissen sind nur wenig elastisch bzw. komprimierbar und werden hauptsächlich für größere Mauerdurchbrüche eingesetzt. Die Ausführungsform der Erfindung für diese Anwendung sieht ein Verpacken eines erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers in ein Glasfasergewebe vor, so daß ein direkter Flammenangriff auf den PU-Schaum verhindert und der Abbrand desselben verzögert wird. Durch die elastischen Eigenschaften des PU-Schaumes ist ein Anpassen an die Oberfläche der äußeren Umgebung (Kabel, Mauerwerk) sehr gut möglich.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die Unteransprüche, anderseits auf die nachfolgenden Erläuterungen von zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung und sechs Verwendungen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1: in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine vorgefertigte Verbundfolie,
  • Figur 2: in schematischer, quergeschnittener Darstellung eine Fuge mit dem eingebauten Brandschutzschaumkörper mit intumeszierender Selbstklebebeschichtung,
  • Figur 3a: in schematischer Perspektivdarstellung eine Frontansicht eines eingebauten Stopfens,
  • Figur 3b: in schematischer, quergeschnittener Darstellung ein kreisrundes Loch, das mit zwei ausgestanzten Stopfen verschlossen ist,
  • Figur 4a: in schematischer Perspektivdarstellung eine Frontansicht einer gewickelten Ausführungsform für kreisrunde Löcher, Figur 4b: in schematischer, quergeschnittener Darstellung ein kreisrundes Loch, das mit zwei gewickelten Stopfen verschlossen ist,
  • Figur 5a: in schematischer Darstellung eine Frontansicht einer Kabel- oder Rohrdurchführung, mit gewickelter Abdichtungsvariante, Figur 5b: in schematischer, quergeschnittener Darstellung eine Kabel- oder Rohrdurchführung, die an den beiden Lochenden mit gewickeltem Material abgedichtet ist,
  • Figur 6: in schematischer, quergeschnittener Darstellung ein mit dem Brandschutzschaumkörper gefülltes Brandschutzkissen,
  • Figur 7a: in schematischer Darstellung eine weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers auf Kabeltrassen oder Kabelleitern,
  • Figur 7b: in schematischer, quergeschnittener Darstellung eine abgeschottete Kabeltrasse mit voran fixiertem, erfindungsgemäßem Schaumstoffkörper,
  • Figur 8a: in schematischer Darstellung eine weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers für Einzelkabel oder Rohre,
  • Figur 8b: in schematischer, quergeschnittener Darstellung eine abgeschottete Durchführung eines Kabels oder eines Rohres, mit voran fixiertem, erfindungsgemäßem Schaumstoffkörper.
    • Figur 1 zeigt den Aufbau einer flammhemmenden Verbundfolie V, die im wesentlichen aus zwei Selbstklebefolien (2) und einer dazwischen eingeschlossenen Blähgraphitschicht (1) besteht. Ein Abdeckmaterial (3), beispielsweise ein Silikonpapier, das jeweils auf die Selbstklebefolien (2) außen aufgebracht ist, verhindert das ungewollte Verkleben beim Aufwickeln und Lagern der Verbundfolie V.
    Die Darstellung ist nicht maßstabsgetreu, sondern soll nur den prinzipiellen Aufbau darstellen. Die Gesamtdicke der Verbundfolie V beträgt ungefähr 0,4 mm.
    Die Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Schaumstoffkörpers S mit einem Schaumstoffkern (4), der beiderseits mit einer Anordnung nach Fig. 1 versehen ist, wobei aber auf den dem Schaumstoffkern (4) benachbarten Seiten der Verbundfolien die Silikonpapiere (3) schon bei der Erstellung des Schaumstoffkörpers S entfernt worden sind, um die Verbundfolien V mit dem Schaumstoffkern (4) zu verkleben. Vor der Montage des Schaumstoffkörpers S in einer Bauwerksfuge, wie in der Zeichnung dargestellt, kann wenigstens eines der noch vorhandenen Silikonpapiere von dem flammhemmenden Schaumstoffkörper S entfernt werden, um diesen wenigstens einseitig mit der Flanke W der von Wänden 5 begrenzten Bauwerksfuge zu verkleben und dadurch an seinem Platz zu sichern. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Selbstverständlich könnte auch das Silikonpapier 3 auf der anderen Seite des Schaumstoffkörpers S entfernt werden. Denkbar wäre auch eine Applikation mit beiden außenliegenden Silikonpapieren. So ist ein Einbau nach einer ungewollten Dekomprimierung des PU-Schaumes möglich, da das glatte Silikonpapier das Einbringen erleichtert.
    Fig. 3a zeigt den Einsatz eines erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers S als Stopfen in einem Durchbruch einer Mauerwand 5. Fig 3b zeigt die Anordnung von Fig. 3a im Längsschnitt. Demgemäß sitzen in dem Mauerdurchbruch zwei Stopfen hintereinander, ggf. in gegenseitigem Abstand, und die Stopfen bestehen jeweils aus einem ersten, inneren Schaumstoffkern 4a, der in der obengenannten Art getränkt ist, einer Verbundfolie gemäß Fig. 1 (ohne Silikonpapiere), in Fig. 3b durch die Bezugszeichen 1, 2 ihrer Bestandteile gekennzeichnet, auf jeder Seite des inneren Schaumstoffkerns 4a, und mit den Verbundfolien jeweils verklebten zweiten, äußeren Schaumstoffkern 4b, ebenfalls in der obengenannten Art getränkt.
    Wie Fig. 3b zeigt, sind die Verbundfolien quer zur Erstreckung des Mauerdurchbruchs angeordnet, d.h. im Brandfalle quer zur Flamme, im Gegensatz zu der Anwendung nach Fig. 2, wo die Verbundfolien in Flammrichtung verlaufen
    In dem Zwischenraum zwischen den beiden Stopfen kann ggf. Mineralwolle eingebaut sein.
    Vorgenanntes sind vorteilhafte Anwendungsbeispiele. Es sei daher betont, daß es nahezu unbegrenzte Variationsmöglichkeiten zur Anordnung der Verbundfolie und der verwendbaren Schaumstoffdicken gibt.
    Die Anwendung als Stopfen gemäß Fig. 3a und 3b stellt andere Anforderungen als die für Fugen gemäß Fig. 2. Es gibt z.B. keine Komprimierung, d.h. erstens, Wasser kann sehr leicht eindringen und zweitens Feuer und Rauch können im Brandfall schneller vorankommen. Als Lösung für diese Probleme ist eine Mehrfachanordnung der Verbundfolie, wie z.B. in Fig. 3b dargestellt, günstig. Diese Verbundfolien verhindern sowohl einen Wasserdurchtritt, als auch einen Feuer- und Rauchdurchtritt. Als Sicherheitsreserve kann vor der Applikation eine dünne Schicht einer feuerbeständigen Dichtungsmasse auf die Bauteillaibung aufgetragen werden.
    Fig. 4a und 4b zeigen als eine Alternative zum gestanzten Brandschutzstopfen der Fig. 3a und 3b das spiralige Aufwickeln eines relativ dünnen, streifenförmigen Schaumstoffkörpers der erfindungsgemäßen Art zur Erstellung eines Stopfens eines zum Ausfüllen eines Mauerdurchbruchs (Lochs) ausreichenden Durchmessers. Da der getränkte Schaumstoffkern 4 nach der Applikation noch etwas aufgeht, schließen sich kleinere Zwickel von selbst. Größere Lücken sollten mit einer Dichtungsmasse versiegelt werden. Die Fig. 4a und 4b sprechen im übrigen für sich selbst und brauchen daher nicht weiter erläutert zu werden.
    Figur 5 zeigt die gewickelte Ausführungsvariante für die Anwendung für Kabel- oder Rohrdurchführungen. Man erkennt ein Kabel 6 oder Rohr in einen Mauerdurchbruch, das von einem streifenförmig ausgebildeten, erfindungsgemäßen Schaumstoffkörper umwickelt ist. Dabei stellt die im Wickel innerste Selbstklebeschicht den mechanischen Halt am Kabel bzw. Rohr sicher, während die äußerste Schicht für einen Halt am Mauerwerk sorgt und beim Aufblähen des Intumeszenzmaterials dort Dichtungsfunktionen hervorruft.
    Es ist möglich runde und eckige Durchführungen abzudichten. Vereinfacht wird die Applikation und die sichere Funktionsübernahme, wenn die geometrische Form des Durchbruchs mit der Form des Kabels, Rohres oder Lüftungskanales übereinstimmt. Auch im Brandfall ist die Anwendung auf Metall kein Problem, da der entstehende intumeszierende Schaum, beispielsweise aus Graphit, sich gegen das Metall und den verkohlten Schaumstoff aus dem Schaumstoffkern 4 drückt.
    Eine weitere Verwendung des erfindungsgemäßen Schaumkörpers zeigt Figur 6. Es ist denkbar, daß der beidseitig mit Verbundfolie V beschichtete Schaumstoffkern 4 als Füllung für Brandschutzkissen dienen kann. Dazu wird ein Block des erfindungsgemäßen Schaumstoffkörpers S in ein Glasfasersäckchen 7 eingenäht. Das Glasfasergewebe verhindert einen schnellen Abbrand, da es Feuer / Rauch vom Schaumstoffkörper S trennt. Gegenüber herkömmlichen Brandschutzkissen besitzt diese Variante zwei wesentliche Vorteile. Erstens ist das Kissen formstabil und sehr gut handhabbar und zweitens ist es komprimierbar und kann noch etwas intumeszieren.
    Die Figuren 7 und 8 zeigen die Anwendung als thermisches Isolationsmaterial für Kabel- und Rohrdurchführungen aller Art. Dabei wird vor und hinter einer bestehenden Abschottungseinrichtung 8 der zu schützende Untergrund der Abschottungseinrichtung mindestens einmal von dem erfindungsgemäßen Schaumstoffkörper, dargestellt mit den Bezugszeichen 1, 2, 4 seiner Bestandteile, berührt. Der Zweck besteht darin, daß nachträglich Maßnahmen für eine Verlängerung der Feuerwiderstandsdauer oder des Funktionserhaltes getroffen werden können. Bei den Anwendungen wirkt die Isolation hauptsächlich auf der feuerabgewandten Seite.
    Eine Anwendung als Flammsperre auf Kabeltrassen 10 ist gemäß den Fig. 7a und 7b ebenfalls möglich. Solche Flammsperren sollen das Weiterbrennen von Kabeln auf Kabeltrassen verhindern. Die zugrundeliegende Idee ist, daß durch das Ummanteln der Kabel 6 die Sauerstoffzufuhr unterbunden wird, so daß das Feuer erlischt. Die Verbundfolie, vorzugsweise mit Blähgraphit als intumeszierendes Material darin, berührt die Kabel 6. Außenseitig sollte aber auf die Verbundfolie verzichtet werden, wenigstens dann, wenn sie Blähgraphit enthält, da dieser besser brennt, als der getränkte Schaumstoffkern.

    Claims (16)

    1. Schaumstoffkörper, insbesondere für Bauzwecke, bestehend aus einem feuerbeständigen Schaumstoffkern (4), und einer auf wenigstens eine Fläche des Schaumstoffkerns (4) aufgebrachten intumeszierenden Verbundfolie (V), dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (4) mit einer feuerbeständigen Tränkung imprägniert ist, und daß die Verbundfolie (V) aus zwei Selbstklebefolien (2) und einer zwischen diesen eingeschlossenen Schicht aus einem intumeszierenden Material (1) besteht.
    2. Schaumstoffkörper nach Anspruch 1, bei dem die Selbstklebefolien (2) jeweils auf beiden Oberflächen klebrig ausgerüstet sind.
    3. Schaumstoffkörper nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine der Selbstklebefolien (2) einseitig mit einem pulvrigen intumeszierenden Material (1) bestreut bzw. beschichtet ist.
    4. Schaumstoffkörper nach Anspruch 3, bei dem die Korngröße des intumeszierenden Materials zwischen 0,1 und 4 mm liegt.
    5. Schaumstoffkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das intumeszierende Material Blähgraphit enthält.
    6. Schaumstoffkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das intumeszierende Material Ammoniumpolyphosphat, insbesondere Ethylendiaminphosphat, enthält.
    7. Schaumstoffkörper nach Anspruch 6, bei dem das intumeszierende Material Kombinationen aus Ammoniumpolyphosphat mit Melamin und Pentaerythrit enthält.
    8. Schaumstoffkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das intumeszierende Material Vermiculit enthält.
    9. Schaumstoffkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das intumeszierende Material Wasserglas (Na-Silikat) enthält.
    10. Schaumstoffkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das intumeszierende Material Borsäure oder deren Salze enthält.
    11. Schaumstoffkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schaumstoffkern (4) mit anorganischen Füllstoffen wie Ammoniumhydroxid, Magnesiumhydroxid oder Calciumcarbonaten und Brandschutzmitteln auf Phosphat-Basis getränkt ist.
    12. Verwendung des Schaumstoffkörpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Brandschutzkissen, in dem der Schaumstoffkörper (S) von einem Glasfasergewebe (7) umgeben ist.
    13. Verwendung des Schaumstoffkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als thermisches Isolationsmaterial vor und/oder hinter einer bestehenden Abschottungseinrichtung (8) zur Verlängerung der Feuerwiderstandsdauer bzw. des Funktionserhalts.
    14. Verwendung des Schaumstoffkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Brandschutzstopfen in Wanddurchführungen, wobei der Stopfen als Stanzteil ausgebildet ist.
    15. Verwendung des Schaumstoffkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als gewickeltes Material für die Abdichtung von Wanddurchführungen bis etwa 20 cm Durchmesser.
    16. Verwendung des Schaumstoffkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als gewickeltes Material bei der Wanddurchführung von Einzelkabeln oder Kabelbündeln und nicht brennbaren Rohren.
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